TEÓRICA 9 DOCENTES: Prof. Helena Galvão (responsável – componente teórico) Prof. Margarida Reis (componente prático) FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO BACTERIANO Na microbiologia a unidade de estudo é a população e não o indíviduo devido ao tamanho reduzido dos microrganismos. Definição de crescimento microbiano: aumento ordenado de todos os constituintes celulares » conceito de crescimento equilibrado, no qual todas as medições de crescimento da população aumentam proporcionalmente (Ex: nº células, biomassa, teor proteico, ADN etc). Assim, culturas em crescimento equilibrado têm composição bioquímica constante enquanto o meio de cultivo se mantiver favorável. Esta composição varia em resposta a alterações do meio e fases diferentes de crescimento A natureza do crescimento microbiano é diferente consoante o tipo de microrganismo/micróbio (Ex: fissão binária de bactérias, gemulação de leveduras, divisão assimétrica nas diatomáceas, prolongamento dos filamentos/hifas nos fungos, crescimento explosivo nos virus). O crescimento microbiano pode ser estudado em sistema fechado ou cultivo em “batch” (tubos de ensaio, placas com meios sólidos), durante o qual não há renovação do meio de cultura e a população passa por várias fases com taxas de crescimento diferentes. Em sistema aberto (ex: quimiostatos), o meio de cultura é continuamente renovado e a taxa de crescimento mantem-se constante. Natureza do crescimento microbiano Modos de crescimento em microrganismos diferentes: fissão binária e assimétrica de bactérias; gemulação de leveduras; divisão assimétrica dediatomáceas; prolongamento de filamentos/hifas de fungos Curvas & taxas de crescimento Função logarítmica: Nt = No eµt Taxa de crescimento: µ = ln Nt – ln No t Tempo de geração: tg = ln2/µ Declive= µ N.B. Curva generalizada de crescimento ocorre em sistema fechado sem renovação do meio de cultura no qual esgotam-se nutrientes e acumulam metabolitos tóxicos Contagem directa e indirecta Contagem directa: - micróscopia contraste de fase e de inversão para enumerar de protistas e bactérias terrestres; micróscopia de epifluorescência para enumerar bactérias aquáticas/marinhas - contagem electrónica (Coulter counter) - citómetro de fluxo (Coulter counter + laser scanner) - nefelometria (turvação medida por espectrofotómetro) Contagem indirecta: - plaqueamento em meios sólidos (UFCs) - tubos múltiplos (NMP: Nº Mais Provável) - membranas filtrantes (UFCs) Métodos de contagem Amostra filtrada através de membranas (porosidade 0.2 ou 0.45 µm) colocadas sobre meios sólidos selectivos Cultura contínua (sistema aberto) - quimiostato Renovação contínua do meio de cultura mantendo condições e taxa de crescimento constantes Nt – No = D t D N constante Factores que afectam o crescimento bacteriano Temperatura Curva de crescimento assimétrica devido ao efeito de desnaturação proteica a temperaturas superiores ao óptimo Factores que afectam o crescimento bacteriano Temperatura N.B. bactérias marinhas são psicrófilas moderadas Bactérias hipertermófilas de fissuras hidrotermais Fumarolas negras a temperaturas > 350 o C Factores que afectam o crescimento bacteriano pH e nível de oxigénio Curvas de crescimento simétricas de bactérias acidófilas, neutrófilas ou alcalinófilas Crescimento de bactérias inoculadas com picadas em profundidade em agarose N.B. Gradiente de O2 determina zona de crescimento Factores que afectam o crescimento bacteriano Salinidade Classe fisiológica Espécie representativa Tolerância à concentração de NaCl ( g mL-1 ) Bactérias não-halófilas, halófilas moderadas e extremas. N.B. Bactérias marinhas são halófilas moderadas